2.4　縮合型絮凝劑的制備

縮合型絮凝劑的使用范圍不大，僅適用于一些特殊領域的廢水處理，縮合型絮凝劑主要包括脲醛縮合物、酚醛縮合物以及苯胺／甲醛縮合物等。

2.4.1　脲醛縮合物

脲醛縮合物主要用作膠黏劑和包埋劑等，因其存放時間較短（1～3月），因此限制其在絮凝劑方面的應用。在合成的過程中反應溫度、反應時間及pH值等條件對其合成有著重要的影響^[23]，一般脲醛縮合物的制備工藝分為一步法和二步法兩種。

2.4.1.1　一步法制備工藝

將液體甲醛或多聚甲醛加入反應瓶，用氫氧化鈉水溶液調節pH值至9，升溫到60℃。待溶液透明后加入尿素，在70～80℃下保溫30min。然后加入甲醇，用酸溶液調節pH值為5～6，在80℃保溫2～3h后用氫氧化鈉水溶液調節pH值至7.5～8，繼續反應2.0～4.0h，待游離醛和黏度達到要求，降溫、出料。其中尿素和甲醛的摩爾比為（2.0～2.8）:1。

2.4.1.2　二步法制備工藝

將一定量的甲醛水溶液置入帶有回流冷凝器、溫度計、攪拌器并置于恒溫水浴的三口燒瓶中，升溫，在攪拌下加入氫氧化鈉溶液，使體系pH=8.0～8.5，當反應體系升溫到65～75℃時，投入第一批尿素，保持溫升趨勢，并在80～85℃范圍內保溫30～40min，使黏度達到一定值；當黏度達到要求時，調節溫度并用甲酸溶液調pH值在5～6，保持溫度至渾濁點出現，調節pH=7，加入第二次尿素，保持溫度測黏度，至聚合反應穩定，降溫，出料。其中尿素和甲醛的摩爾比為（1.8～2.6）:1。

2.4.2　酚醛縮合物

與脲醛縮合物一樣，酚醛縮合物主要用作膠黏劑，但是用酚醛縮合物處理含樹脂和表面活性劑的廢水，在廢水pH為中性或酸性時具有較好的絮凝沉降效果^[24]。酚醛縮合物制備的具體工藝：在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器的四口燒瓶中分別加入1mol叔丁酚、辛基酚、壬基酚或十二烷基酚，加熱到85℃熔融后，開動攪拌，加入150g 5%氫氧化鈉水溶液，攪拌直至反應物變為澄清透明。然后將反應物溫度降至50℃，在持續攪拌下快速加入170g 37%甲醛水溶液，升溫至70～85℃反應4～5h，降溫至50℃，加入適量甲苯，用鹽酸中和調節pH值為5～6，靜置分層分離，得到淺黃色的酚醛縮合物。

2.4.3　苯胺／甲醛縮合物

據研究，苯胺／甲醛縮合物對染料廢水和制漿黑液有很好的脫色處理效果^[24，25]。苯胺／甲醛縮合物的結構式為：

苯胺／甲醛縮合物的制備工藝為^[25]：在含有0.1mol氯化氫的50mL鹽酸中加入9.3g苯胺，使完全溶解，并加水稀釋至100mL，把含有0.1mol甲醛的甲醛水溶液100mL緩慢加入上述苯胺溶液中，攪拌均勻后，在20～30℃下反應2.5h，即得苯胺／甲醛縮合物絮凝劑。在上述工藝中，應注意苯胺和甲醛的摩爾比、反應時間和反應溫度等條件對產品性能的影響，實驗結果見表2-11和表2-12。如果苯胺過量，則反應時間太長；甲醛過量，則產品發生交聯，呈體型結構，苯胺／甲醛縮合物變成凝膠。因此，苯胺和甲醛的摩爾比以（1.0:1.0）～（1.0:1.3）范圍內為宜。反應溫度亦是一個重要的影響因素，反應溫度過低（≤10℃），反應太慢；溫度過高（≥40℃），則產品變成凝膠，因此反應溫度以20～30℃為宜。此外，苯胺溶液中的苯胺含量不宜過高，苯胺含量過高會導致體型縮合物的生成，進而影響產品質量。